(57)【要約】【課題】ベルトスリーブを金型成形するにあたり、優れた外観のままベルトスリーブを金型からスムーズに脱型できるベルトの製造方法を提供する。【解決手段】本発明のベルトの製造方法は、金型を用いてベルトスリーブを成形する際、ベルトスリーブ成形前に金型のベルトスリーブ成形面に混合離型剤を塗布し、前記ベルトスリーブを成形後、脱型するベルトの製造方法であり、前記混合離型剤は混合される液の少なくとも一つがシリコン化合物を含み、前記混合される液は少なくとも乳化剤で乳化されている離型剤と、乳化剤で乳化されている前記離型剤の触媒と、水とを含むものであって、前記混合離型剤を微粒状態として前記金型成形面に噴霧塗布し、前記ベルトスリーブを加硫成形又硬化成形中に、前記混合離型剤を加熱加工し、前記ベルトスリーブと前記金型成形面との間にシリコン膜を形成するものである。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型を用いてベルトスリーブを成形する際、ベルトスリーブ成形前に前もって金型のベルトスリーブ成形面に、複数の液が混合されてなる混合離型剤を塗布し、前記ベルトスリーブを成形後、脱型するベルトの製造方法であって、
前記混合離型剤は、混合される液の少なくとも一つがシリコン化合物を含み、前記混合される液は、少なくとも乳化剤で乳化されている離型剤と、乳化剤で乳化されている前記離型剤の触媒と、水とを含むものであって、
前記混合離型剤を微粒状態として前記金型成形面に噴霧塗布し、
前記ベルトスリーブを加硫成形又は硬化成形中に、前記混合離型剤を加熱加工し、前記ベルトスリーブと前記金型成形面との間にシリコン膜を形成するベルトの製造方法。
【請求項２】
前記混合離型剤が、前記乳化されたシリコン化合物含有離型剤、前記乳化された触媒及び前記水を所定の割合で混合されてなるものである請求項1記載のベルトの製造方法。
【請求項３】
前記噴霧塗布が噴霧装置を使用してなされるものであり、塗布する際に、前記噴霧装置の噴出部外部で前記混合離型剤と空気とをさらに混合し、かつ、前記混合離型剤を煙状の微粒状態とする請求項１又は２に記載のベルトの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベルトスリーブを金型成形するにあたり、ベルトスリーブを金型からスムーズに脱型するために金型表面に塗布する混合離型剤と、この離型剤を用いたベルトの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、離型剤及び離型剤を用いたベルトの製造方法は公知となっている。
例えば、下記特許文献１及び２に開示されるものがある。特許文献１のものは、ゴム製のベルトを製造する際に金型に使用する離型剤において、縮合反応硬化型シリコンポリマー、硬化剤、非極性溶剤、界面活性剤及び水からなり、前記縮合硬化型シリコンポリマーおよび硬化剤が水中に分散したエマルジョンとなっていることを特徴とするゴムベルト用離型剤である。
特許文献２のものは、円筒状の金型の内面に架橋剤を混合した液状ウレタンプレポリマーを充填した前後に金型を回転させウレタンプレポリマーを加熱硬化させることによってウレタンベルトを遠心成型し、所定時間後該ウレタンベルトを金型内面から離型する方法において、離型剤としてワックス、シリコーンオイル、或いはフッ素化合物を界面活性剤等を用いて水に溶解、分散、或いは乳化分散させてなる水系離型剤を前もって金型に塗布することで離型を行うことを特徴とするウレタンエラストマー製ベルトの離型方法である。
【特許文献１】特開２０００−３２６３３８号公報
【特許文献２】特開２００２−２４００６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、これら特許文献１及び２のものは、常温で多量の水を溶媒とする離型剤及びこれと同様の離型剤を用いた製造方法であるので、この離型剤をベルトの製造に使用すると、ベルトの材料のゴム部に気泡が出たり、ナイロン帆布部及びポリエステル拡張体部で加水分解を起こしたりする。また、水が多量であるので、金型上で凝縮し、均一に離型剤が膜を張らず、内側に抗張体で締め付けて製造するベルト製品についての脱型が困難であった。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、ベルトスリーブを金型成形するにあたり、優れた外観のままベルトスリーブを金型からスムーズに脱型できるベルトの製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００５】
本発明のベルトの製造方法は、金型を用いてベルトスリーブを成形する際、ベルトスリーブ成形前に前もって金型のベルトスリーブ成形面に、複数の液が混合されてなる混合離型剤を塗布し、前記ベルトスリーブを成形後、脱型するベルトの製造方法であって、前記混合離型剤は、混合される液の少なくとも一つがシリコン化合物を含み、前記混合される液は、少なくとも乳化剤で乳化されている離型剤と、乳化剤で乳化されている前記離型剤の触媒と、水とを含むものであって、前記混合離型剤を微粒状態として前記金型成形面に噴霧塗布し、前記ベルトスリーブを加硫成形又は硬化成形中に、前記混合離型剤を加熱加工し、前記ベルトスリーブと前記金型成形面との間にシリコン膜を形成するものである。
上記構成により、金型とベルトスリーブの間で、離型剤が硬化することによって均一にシリコン膜を張ることができるので、内側に抗張体で締め付けるなどの場合のベルトスリーブについての脱型を容易にできる。
【０００６】
本発明のベルトの製造方法は、前記混合離型剤が、前記乳化されたシリコン化合物含有離型剤、前記乳化された触媒及び前記水を所定の割合で混合されてなるものであることが好ましい。特に、乳化されたシリコン化合物含有離型剤、乳化された触媒及び水の混合比率は、それぞれ１９．９〜４０．０％、０．１〜０．４％、５９．８〜８０．０％の組合せ（各比率の合計が１００％となるような組合せ）であることが好ましい。
上記構成により、金型とベルトスリーブの間で、離型剤が硬化することによって均一にシリコン膜を張ることができるので、内側に抗張体で締め付けるなどの場合のベルトスリーブについての脱型を確実かつ容易にできる。
【０００７】
本発明のベルトの製造方法は、前記噴霧塗布が噴霧装置を使用してなされるものであり、塗布する際に、前記噴霧装置の噴出部外部で前記混合離型剤と空気とをさらに混合し、かつ、前記混合離型剤を煙状の微粒状態とするものであることが好ましい。
上記構成により、噴霧装置の噴出部が詰まらないため、長時間噴霧装置を使用でき、金型に十分に噴霧塗布できる。しかも煙状の微粒状態で噴霧塗布できるため、混合離型剤が速乾し、ベルトスリーブの成形まで水が残らないので、乾燥装置を用いる必要がない。従って、金型とベルトスリーブの間で離型剤を硬化させるだけで、十分均一にシリコン膜を張ることができるので、内側に抗張体で締め付けるなどの場合のベルトスリーブについての脱型を確実かつ容易にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
次に、本発明の実施形態について図を参照して説明する。
図１は、ベルト材料が金型に巻き付いている成形面を示す斜視図であり、図２は図１におけるＡ−Ａ拡大断面図である。図３は離型剤吹き付け装置の概要図である。図４はノズル部の拡大断面図である。
【０００９】
図１において、１は金型、２はベルトスリーブ、図２において、３はＶ芯ゴム、４は帆布、５は混合離型剤である。
【００１０】
まず、本発明に係るベルトの製造方法の一例について説明する。
最初の成形工程は図１に示す様に金型１の外周面にベルト構成材から成る未加硫のベルトスリーブ２を金型の円筒外面に形成する工程で、図２にそのベルト構成材と構成内容を示している。つまり、後述する混合離型剤５を塗布した円筒形の金型１に帆布４を被せて、その上に各種配合剤や短繊維を練り込んだ未加硫ゴム配合物からなるＶ芯ゴム３のシートを巻きつけて、その上にゴム７を巻きつけ、さらにその上にロープ６を螺旋状に所定張力で密に巻きつける。この上にさらに上ゴム８を巻きつけ、さらにその上に上帆布９を巻きつけることにより、未加硫のベルトスリーブ２を金型１の円筒外面に形成したものである。なお、ロープ６としては、アラミド繊維ロープ、ポリエステルロープやガラス繊維ロープなどが挙げられる。また、ゴム７や上ゴム８としては、接着ゴムや上芯ゴムなどが挙げられる。
【００１１】
続いて加硫又は硬化工程に、前述の未加硫のベルトスリーブ２を形成した金型１を移して、図示しないが、その円筒外面にゴムジャケットを外挿して被せ、加硫又は硬化処理缶内に縦置し、このゴムジャケットの上下面も密封して、蒸気などの手段で加熱温度１５３〜１８５℃、加圧力０．６〜０．９ＭＰａで１９．５〜７５ｍｉｎの所定時間の加圧加熱することによって未加硫のベルトスリーブ２を加硫又は硬化する。混合離型剤５はベルトスリーブ２の加硫又は硬化中に加熱されることによってシリコンが縮合反応して硬化する。
【００１２】
続いて、ベルトスリーブ２の加硫又は硬化が終了して加硫又は硬化処理缶から取出してゴムジャケットを引き外し、金型１の内面から冷却し、金型と一体になったベルトスリーブ２を脱型する。脱型されたベルトスリーブ２は仕上工程で、Ｖ断面で所定幅に輪切りカットして無端ベルトが出来る。一方、脱型後の金型１はベルトスリーブ成形面に新たに混合離型剤５を塗布した上で、成形工程に戻り、次のサイクルを繰り返して新たなベルトスリーブ２を製造する。
【００１３】
続いて、上述のベルトスリーブの成形工程の中で、混合離型剤５の性状にとりわけ影響を受けるベルトスリーブ２の脱型について更に説明する。成形品を金型から離れる方向に移動させる方法を用いる通常の樹脂製品の脱型とは異なり、例えば図５に示す様に、ベルトスリーブ２の外周を把持シリンダー５０で把持して、下方から押し上げシリンダー５１で金型１を突き上げて、ベルトスリーブ２と金型１を剪断方向に滑らせて脱型することとなる。
【００１４】
しかし、上記の脱型を難しくしている点は、ロープ６を巻きつける際に所定のテンションをかけて均一に巻きつける必要があり、この事からベルトスリーブ２は金型１に食らい着いたような状態になっており、脱型しにくく種々工夫を要している。
【００１５】
この様に、脱型時は円筒形金型１の外周に被せて巻きつけられて一体化したベルトスリーブ２を無理やり金型１の軸方向へ引き抜く作業であり、この時の混合離型剤５は特有の性能を要しており、金型１と帆布４の間に介在する混合離型剤５は、その混合離型剤５の層を破壊しながら、うまく離型機能を発揮して、ベルトスリーブ２を一層スムーズに金型から引き抜くことができる。この混合離型剤５の層は脱型により破壊するから、次サイクルのベルトの構成材料を金型に巻きつける成形工程に先立って改めて塗布する。なお、混合離型剤５は、この種の脱型方法に好適なものである。以下にその構成を説明する。
【００１６】
混合離型剤５は、混合される液の少なくとも一つが、シリコン化合物を含んでおり、かつ、乳化剤で乳化されているシリコン化合物含有離型剤であり、上記混合される液の一つが、乳化剤で乳化され、かつ、シリコン化合物含有離型剤の触媒であり、上記混合される液の他の一つが水であるものである。
【００１７】
シリコン化合物含有離型剤としては、トルエンなどの有機物を溶媒としたオクタメチルシクロテトラシロキサン含有物などが挙げられる。
【００１８】
シリコン化合物含有離型剤の触媒としては、有機スズ脂肪酸塩などが挙げられる。
【００１９】
なお、混合離型剤５は、乳化されたシリコン化合物含有離型剤、乳化された触媒及び水が所定の割合で混合されてなることが好ましく、特に、乳化されたシリコン化合物含有離型剤、乳化された触媒及び水の混合比率が、それぞれ１９．９〜４０．０％、０．１〜０．４％、５９．８〜８０．０％の組合せ（各比率の合計が１００％となるような組合せ）であることが好ましい。
【００２０】
また、混合離型剤５を実際に使用する際には、例えば、縮合反応硬化型シリコンポリマーのエマルジョンと硬化剤のエマルジョンを使用する前に混合して金型に噴霧するなどの塗布方法で混合離型剤５の塗膜層を形成するものである。
【００２１】
本発明に係るベルトの製造方法は、円筒形の金型１の周囲に無端状のスリーブ２を加硫形成して引き抜き脱型する方法で製造されるラップベルト、ローエッジベルト、リブベルト、タイミングベルト、ウレタンベルト等にも適用することができるものである。
【００２２】
次に、混合離型剤５の金型１への噴霧方法について、図３及び図４を用いて説明する。前述の混合離型剤５を加圧した空気と混合することによって霧状にして噴霧し、金型へムラのないように噴霧する方法を用いている。この噴霧方法は、混合離型剤５を溜めたタンク１２から混合離型剤５を図４における液用ノズル２１から吹出させた後に、加圧エアと混合して煙状の微粒状態の混合離型剤５を噴霧する図４に示すような外部混合型スプレーノズルを用いて、金型に混合離型剤５を噴霧するものである。
【００２３】
以上のように混合離型剤５にかける圧力や加圧エアの圧力、そしてノズルの径を限定することによって混合離型剤５でもノズルの詰まりを発生しにくく、煙状の微粒状態で噴霧することができて、金型表面に離型剤成分を均等に塗布することができる。
【００２４】
続いて、この様な混合離型剤５の噴霧方法に使用される噴霧装置１１について、図３、４を用いて説明する。
噴霧装置１１は、混合離型剤５が蓄えられているタンク１２と加圧エアを送り出すコンプレッサー１３とノズル部１４とを備えている。タンク１２にはコンプレッサー１３から加圧したエアをホース１５で送り込まれることにより内圧がかけられ、ノズル部１４に向かってホース１６を通して混合離型剤５が送り出される。なお、上記ホース１５、１６は、加水分解を起こさないポリエチレン、塩化ビニル又はテフロン(登録商標）製のものが好ましい。以下で示されるホースも同様である。
【００２５】
また、タンク１２内には攪拌用のプロペラ１７が備えられておりタンク１２内の混合離型剤５を攪拌している。なお、タンク１２内のプロペラ１７はエアモータ方式であり、毎回噴霧の始めから５〜１０分間、６０〜８０ｒｐｍの回転数で回すことにより、混合離型剤の分離を防止し、タンク内下部のシリコン濃度を下げないようにすることができる。乳化剤がゲル化し、配管が詰まるので、１０分以上回転又は８０ｒｐｍ以上の速さで回転させないようにする必要がある。
【００２６】
また、ノズル部１４はコンプレッサー１３ともホース１８およびホース１９で接続されており、タンク１２から送られてきた混合離型剤５とコンプレッサー１３から直接送られてきたエアを混合して吹き付けるようになっているとともに、あとで説明するニードル２０を動作させるエアもこのコンプレッサー１３から供給している。なお、図示しないが、ニードル２０は、先端にノズル部１４のノズル口と同じ径のピンが付き、該ノズル口内に残ったシリコンを押し出す機能を有するものでもよい。
【００２７】
図４は、この様なノズル部１４の拡大図である。液用ノズル２１、エア用ノズル２２、そして液用ノズル２１内にはニードル２０を配置している。液用ノズル２１はタンク１２からのホース１６と連通しており、タンク１２からホース１６を通じて混合離型剤５が送られてきている。エア用ノズル２２はコンプレッサー１３からのホース１８と連通しており、エア用ノズル２２の先からはエアが吹き出すようになっている。ホース１８の途中に電磁弁２５を設けており、電磁弁２５の開閉でエアの吹き出しのオンオフを行うことができる。なお、このようなノズルは、微細なゴミなどで詰まるため、水漏れ防止用のシールテープなどがホース内にはみ出さないようにし、錆びる可能性のある部分はステンレス製のものにしておくことが好ましい。また、ノズル直前部には１００〜１５０メッシュストレーナーを設置しておくことが好ましい。
【００２８】
続いてニードル２０は通常、スプリング２４によって液用ノズル２１に押しつけられて液用ノズル２１が閉じた状態になっている。そして、コンプレッサー１３からホース１９を通じて送られてきたエア圧をかけることによりニードル２０が液用ノズル２１から離れる方向に移動し液用ノズル２１から混合離型剤５が吹き出すようになっている。ホース１９にも電磁弁２６を設けており、その電磁弁２６の操作でニードル２０を動作させ、液用ノズル２１から混合離型剤５の吹き出しのオンオフを行うことができる。
【００２９】
続いてエア用ノズル２２は液用ノズル２１から混合離型剤５が吹き出されたところに加圧エアを送りこむようになっており、液用ノズル２１から混合離型剤５が吹き出した後にノズルの外部で空気と混合する外部混合ノズルとなっている。混合離型剤５を吹き付けるときには、電磁弁２３、電磁弁２５と電磁弁２６を操作することによってエア用ノズル２２からエアが吹き出すとともにニードル２０が動作して液用バルブから混合離型剤５が吹き出す。そして混合離型剤５とエアが混合されて煙状の微粒状態になった混合離型剤５が金型１に噴霧される。
【００３０】
更に、図３では金型１の横に１つのノズル部１４が配置され、金型１を回転させながら上下に動かしたり、反対にノズル部１４側を回転させて上下に動かしたり、いずれかを回転させ他方を上下に移動させるなどすることによって、金型１の曲面全面に混合離型剤５を噴霧することができる。
【００３１】
また、この様な噴霧装置１１（図３参照）を用いて金型１に、混合離型剤５を噴霧塗布する方法において、タンク１２内圧を０．１〜０．３ＭＰａの範囲とし、液用ノズル２１から噴霧した混合離型剤５とノズルの外部で混合する加圧エアの圧力を０．１〜０．３ＭＰａとし、しかも液用ノズルの口径を０．１〜０．２ｍｍの範囲とすれば、ノズル詰まりを阻止し、金型１曲面上での凝集を防いで水滴となることがなく、好適に煙状の微粒状態で混合離型剤５を噴霧することができる。
【００３２】
さらに、煙状の微粒状態で混合離型剤５を噴霧塗布できるため、速乾性があり成形まで水が残らないので、乾燥装置を用いる必要がない。従って、金型１とベルトスリーブ２の間で混合離型剤５を硬化させるだけで、十分均一にシリコン膜を張ることができるので、内側にロープで締め付けるなどの場合のベルトスリーブ２についての脱型を確実かつ容易にできる。
【実施例１】
【００３３】
信越化学（株）製の反応性離型材ＫＳ７０５Ｆを中京油脂のノニオン乳化剤で乳化し、ＫＳ７０５Ｆの２５％エマルションとして離型剤Ｊ−４１１を作成する。常温で反応すると使えないので、ＫＳ７０５Ｆは２液タイプとする。次に、信越化学（株）製の反応性離型材ＣＡＴ−ＰＳを中京油脂のノニオン乳化剤で乳化し、ＣＡＴ−ＰＳの２５％エマルションとして離型剤Ｊ−４１１の触媒Ｊ−４１２を作成した。そして、離型剤Ｊ−４１１：触媒Ｊ−４１２：水の混合割合を１：０．１１：３（各混合比率は、順に２４．３％、２．７％、７３．０％）として混合し、混合離型剤を作成した。
【００３４】
次に、スプレーイングシステムスジャパン（株）製の少流量スプレーノズルである３圧２流体エアーアトマイジングノズルアセンブリー１／４ＪＡＶを使用し、上記混合離型剤のタンク液圧及び空気圧の両方を２９．４×１０4Ｐａとして、上記混合離型剤と空気とを噴霧装置外部で混合し、煙状の微粒状態の混合離型剤を金型の曲面に噴霧塗布した。なお、タンク内のプロペラを毎回噴霧の始めから１０分間のみ８０ｒｐｍの回転数で回すことにより攪拌して、混合離型剤の分離を防止し、タンク内下部のシリコン濃度を下げないようにした。
【００３５】
このとき、好適に煙状の微粒状態で上記混合離型剤を噴霧することができ、噴霧装置のノズル詰まりや金型曲面上での凝集がなく、混合離型剤を金型曲面上に均一に塗布することができた。
【００３６】
次に、上記混合離型剤が噴霧塗布された円筒形の金型に土井織布（株）製の帆布を被せて、その上に各種配合剤や短繊維を練り込んだ未加硫ゴム配合物からなる三ツ星ベルト（株）製のＶ芯ゴムシートを巻きつけて、その上に三ッ星ベルト（株）製の接着ゴムを巻きつけ、さらにその上に三ッ星コード（株）製のポリエステル（ポリエチレンテレフタレート）繊維ロープ（原糸は東レ・デュポン（株）製）を螺旋状に１９．６×１０3〜１９．６×１０5Ｐａの間の張力で密に巻きつけ、さらにその上に三ッ星ベルト（株）製の上接着ゴムを巻きつけ、さらにその上に紺藤織物（株）製の上帆布を巻きつけることにより、上記帆布、上記Ｖ芯ゴムシート、上記接着ゴム、上記ポリエステル（ポリエチレンテレフタレート）繊維ロープ、上記上接着ゴム及び上記上帆布からなる未加硫のベルトスリーブを金型の円筒外面に形成した。
【００３７】
そして、加硫工程に、前述の未加硫のベルトスリーブを形成した金型を移して、金型の円筒外面にゴムジャケットを外挿して被せ、加硫処理缶内に縦置し、このゴムジャケットの上下面も密封して、蒸気などの手段で加熱温度１６７℃、加圧力０．８８ＭＰａで３０分間、加圧加熱することによって未加硫のベルトスリーブ２を加硫させた。このとき、混合離型剤は、ベルトスリーブの加硫中に加熱されることによってシリコンが縮合反応して硬化し、シリコン膜を形成した。
【００３８】
その後、実施形態でも示した図５の装置と同様の構成を有するライン工業（株）製の押し上げ装置を用いて、ベルトスリーブの外周を把持シリンダーで把持して、下方から押し上げシリンダーで金型を突き上げて、ベルトスリーブと金型を剪断方向に滑らせて脱型した。
【００３９】
本実施例によれば、噴霧装置の噴出部が詰まらないため、長時間噴霧装置を使用でき、金型に十分に噴霧塗布でき、しかも煙状の微粒状態で噴霧塗布できるため、混合離型剤は速乾し、ベルトスリーブの成形まで水が残らないので、乾燥装置を用いる必要がない。従って、金型とベルトスリーブの間で離型剤を硬化させるだけで、十分均一にシリコン膜を張ることができるので、内側に抗張体で締め付けるなどの場合のベルトスリーブについての脱型を確実かつ容易にできることが確認できた。
【００４０】
なお、本発明は、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で設計変更できるものであり、上記実施形態や実施例に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】ベルト材料が金型に巻き付いている成形面を示す斜視図。
【図２】図１におけるＡ−Ａ拡大断面図。
【図３】噴霧装置の概要図。
【図４】ノズル部の拡大断面図。
【図５】押し上げ装置の概略図。
【符号の説明】
【００４２】
１      金型
２      ベルトスリーブ
３      Ｖ芯ゴム
４      帆布
５      混合離型剤
６      ロープ
７      ゴム
８      上ゴム
９      上帆布
１１    噴霧装置
１２    タンク
１３    コンプレッサー
１４    ノズル部
１５、１６、１８、１９  ホース
１７    プロペラ
２０    ニードル
２１    液用ノズル
２２    エア用ノズル
２３、２５、２６        電磁弁
２４    スプリング
５０    把持シリンダー
５１    シリンダー
【図１】
2005177987.tif 000002
【図２】
2005177987.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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